不知不覺2019年已接近尾聲。總結(jié)一下今年手機(jī)的發(fā)展：同質(zhì)化的大前提下，各家手機(jī)廠商都在嘗試對于手機(jī)形態(tài)、手機(jī)種類的新探索。那么在手機(jī)形態(tài)和種類上，各大廠商在2019年為我們帶來哪些令人深刻的技術(shù)呢？本文中，我為大家盤點(diǎn)下2019年令人印象深刻的“黑科技”。
01
RYYB陣列COMS：手機(jī)感光范圍超越人眼
傳統(tǒng)CMOS的像素排列方式為RGGB列陣，RGGB列陣的構(gòu)成是一個(gè)紅像素+一個(gè)藍(lán)像素+兩個(gè)綠色像素，采用三原色布局組成的白色即可捕捉我們環(huán)境中的各種色彩，RGGB列陣在CMOS存在已久，至今已有超過40年的歷史。
RGGB列陣CMOS工作原理RYYB傳感器則是在傳統(tǒng)RGGB傳感器的基礎(chǔ)上，將其中兩個(gè)綠色像素用黃色像素取代，而黃色為紅色和綠色組合而成，所以RYYB傳感器和傳統(tǒng)RGGB陣列相比，可以有效減輕傳統(tǒng)RGGB陣列傳感器在濾色過程中導(dǎo)致的光線折損問題，進(jìn)而提升有效的進(jìn)光率。
以首款搭載RYYB傳感器的華為P30 Pro為例，該產(chǎn)品的ISO高達(dá)409600，是iPhone XS Max的64倍。從而只需一絲亮光就能記錄下純黑環(huán)境下的顏色細(xì)節(jié)。從華為P30 Pro的實(shí)拍表現(xiàn)來說，RYYB傳感器開創(chuàng)手機(jī)夜景拍攝的新時(shí)代。
需要注意的是，RYYB陣列CMOS雖然能提升進(jìn)光量，這種傳感器的工作原理是增加紅色的進(jìn)光量，而傳感器陣列中有兩個(gè)黃色像素，這種造成部分場景下的偏色問題。因此，與RYYB傳感器配套的ISP和軟件算法也是必不可少的。
手機(jī)RYYB傳感器的商用意味著手機(jī)的感光度已經(jīng)超越了人眼。在手機(jī)外觀、SoC性能和硬件趨同化的今天，影響爭奪已經(jīng)成為手機(jī)廠商關(guān)注的重點(diǎn)，而RYYB陣列傳感器則是與傳統(tǒng)RGGB傳感器宣戰(zhàn)，這也昭示NPU在拍照中發(fā)揮著越來越重要的作用。
02
風(fēng)扇已經(jīng)塞進(jìn)了手機(jī)，但不是主流
近年來，電競產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，隨著《王者榮耀》《和平精英》為代表的競技手游全民化，電競手機(jī)的概念營運(yùn)而生。“電競手機(jī)”與傳統(tǒng)PC的“電競配置”有所不同。PC行業(yè)可以攢出自己心儀的配置，手機(jī)限于體積、功耗等，我們不可能通過攢機(jī)買到心儀的配置，那么“電競手機(jī)”如何定義呢？
電競手機(jī)的思路是在頂級手機(jī)硬件的基礎(chǔ)上，圍繞SoC做散熱體系，這個(gè)散熱體系包括又不限于：石墨烯、散熱硅脂、銅板、液冷散熱和導(dǎo)熱中框，這么設(shè)計(jì)只有一個(gè)原因：導(dǎo)出熱量，保持SoC不會(huì)因溫度過高而降低游戲性能。更有甚者，風(fēng)扇塞進(jìn)手機(jī)，結(jié)合石墨烯等散熱技術(shù)，做到了主動(dòng)+被動(dòng)的散熱體系。
努比亞 紅魔3風(fēng)扇測試在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的主動(dòng)散熱需要解決三個(gè)問題：其一是噪聲，其二是功耗，其三是風(fēng)扇壽命。2019年搭載風(fēng)扇主動(dòng)散熱的手機(jī)有：努比亞 紅魔3、努比亞 紅魔3S和ROG游戲手機(jī)2。這類手機(jī)風(fēng)扇工作狀態(tài)時(shí)聲音可忽略不計(jì)；功耗方面，努比亞 紅魔3的風(fēng)扇功耗約在40mW上下；努比亞 紅魔3的風(fēng)扇使用壽命為3萬小時(shí)，風(fēng)扇實(shí)用性無需擔(dān)心。
風(fēng)扇設(shè)計(jì)會(huì)在手機(jī)行業(yè)得到推廣嗎？并不會(huì)，首先是風(fēng)扇設(shè)計(jì)包括進(jìn)風(fēng)口+風(fēng)扇+出風(fēng)口，換言之，日后的手機(jī)要加入5G模塊和風(fēng)扇體系，在體積和重量上都是不能被接受的；其次，為了維持一個(gè)合理的價(jià)格，增加的風(fēng)扇體系成本會(huì)在其他方面找回，從而造成手機(jī)的體驗(yàn)重點(diǎn)傾向游戲性能。
總的來說，風(fēng)扇主動(dòng)散熱能夠直觀感受到手機(jī)在高性能輸出的狀態(tài)下保持流暢穩(wěn)定運(yùn)行的，而風(fēng)扇技術(shù)將會(huì)是“電競手機(jī)”這一標(biāo)簽分類下的標(biāo)配。
03
高刷新率屏幕會(huì)在明年得到普及
PC行業(yè)高刷新率顯示器的普及很早就開始了，對于宣傳中包含“電競”關(guān)鍵字眼的顯示器來說，沒有144Hz的刷新率都不好意思出來和別人打招呼，電競顯示器不需要擔(dān)心功耗，顯示器成本降低后普及不算困難。手機(jī)行業(yè)普及高刷新率的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于PC行業(yè)，原因無他：功耗！功耗！功耗！
現(xiàn)在智能手機(jī)已實(shí)現(xiàn)對90Hz刷新率的支持
時(shí)至今日，手機(jī)鋰電池的續(xù)航并沒有得到有效提升，好在高刷新率手機(jī)屏幕的功耗已經(jīng)到達(dá)了可觀水平，搭載高幀率屏幕的整機(jī)功耗也控制在合理范圍內(nèi)。真正將高刷新率手機(jī)屏幕科普給大眾是一加7 Pro，這款手機(jī)最為人熟知的原因是高幀率、屏幕高顯示素質(zhì)雙雙表現(xiàn)優(yōu)異。盡管一加7 Pro之前有一些高刷新率（如夏普SHV39、努比亞 紅魔3等）手機(jī)，但因種種原因聲量并不高。
90Hz的刷新率帶來了怎樣的改變？首先是90Hz刷新率帶來了更為流暢的畫面過渡表現(xiàn)，整體的動(dòng)畫表現(xiàn)更為豐滿細(xì)致。數(shù)據(jù)反饋表達(dá)為：90Hz刷新率相較于手機(jī)傳統(tǒng)的60Hz刷新率提升了50%，一加7 Pro搭載的90Hz刷新率會(huì)比傳統(tǒng)的60Hz刷新率提前5ms刷新一次，人眼感知?jiǎng)t更為明顯。
左為60Hz的iPhone XS，右為90Hz的一加7 Pro
這樣的刷新率能讓日常使用App的各種滑動(dòng)操作的流暢度明顯，動(dòng)畫過渡飽滿細(xì)致。單純出數(shù)據(jù)來說90Hz刷新率相對60Hz刷新率的提升是50%，而90Hz會(huì)比60Hz提前5ms左右別新一次，通過Gif的圖片對比，這種差異在對比時(shí)更為明顯。
左為60Hz的iPhone XS，右為90Hz的一加7 Pro
90Hz普及背后代表的是人們越來越重視手機(jī)上的“動(dòng)畫過渡效果”，90Hz屏幕展示的精致“動(dòng)畫過渡效果”是在SoC性能超出瓶頸的基礎(chǔ)上進(jìn)一步壓榨屏幕性能的表現(xiàn)。90Hz屏幕在安卓陣營普及解決了安卓系統(tǒng)動(dòng)畫過渡不夠豐滿的問題，而各大廠商在逐漸適配高刷新率屏幕的背景下，安卓的動(dòng)畫過渡的細(xì)膩程度會(huì)在2020年得到更大提升。
首款240Hz刷新率的手機(jī)，夏普AQUOS zero290Hz的普及后，ROG 游戲手機(jī)2、紅米K30系列在推進(jìn)普及120Hz刷新率手機(jī)，目前夏普已經(jīng)推出了240Hz刷新率屏幕的手機(jī)——AQUOS zero2。2020年我們能看到手機(jī)屏幕刷新率的躍進(jìn)式普及。
04
折疊帶來新玩法，但技術(shù)還不夠成熟
如何在現(xiàn)在技術(shù)水平的階段得到更大的顯示屏幕？在顯示技術(shù)沒有突破之前，可以通過折疊的方式將兩塊屏幕“拼”在一起，實(shí)現(xiàn)折疊屏幕的關(guān)鍵在于：“柔性O(shè)LED”+“機(jī)械結(jié)構(gòu)”。
三星Galaxy Fold內(nèi)置7.3英寸柔性O(shè)LED屏幕+機(jī)械結(jié)構(gòu)柔性O(shè)LED屏幕已經(jīng)量產(chǎn)，對于目前的折疊屏手機(jī)來說，現(xiàn)有折疊屏手機(jī)的差異化體現(xiàn)在通過“折疊”達(dá)到什么樣的效果。
目前手機(jī)在折疊屏使用上有兩種思路，分別是“通過折疊屏擴(kuò)大有效顯示區(qū)域”和“通過折疊屏使手機(jī)輕薄化”的第一種思路的代表是三星Galaxy Fold，三星Galaxy Fold外置4.6英寸小屏+7.3英寸內(nèi)置柔性O(shè)LED，這樣的思路是工作是外置小屏足矣，深度使用時(shí)張開屏幕，7.3英寸屏幕接近iPad mini 5。
這種思路帶來的問題有：1、7.3英寸內(nèi)置柔性O(shè)LED屏幕尺寸比例4.2：3，播放現(xiàn)在16：9的視頻會(huì)有很大的黑邊。2、整機(jī)的重量很難控制在較為合理的范圍。
Moto Razr 2019第二種思路“通過折疊屏使手機(jī)輕薄化”的代表是Moto Razr 2019，Moto Razr 2019展開后的屏幕尺寸為6.2英寸，整機(jī)的重量和展開后的輕薄程度均表現(xiàn)出較高水平，而這種設(shè)計(jì)立項(xiàng)之初就犧牲掉電池容量和性能。實(shí)際體驗(yàn)來看，這兩種思路表達(dá)的效果都不夠全面。
除了這兩種思路在設(shè)計(jì)之初帶來的問題外，折疊屏的機(jī)械結(jié)構(gòu)使用壽命、柔性屏幕折痕的問題均沒有得到有效解決，另外柔性O(shè)LED的維護(hù)成本現(xiàn)在也是令普通消費(fèi)者望而卻步的。盡管柔性O(shè)LED被產(chǎn)業(yè)鏈給予厚望，柔性O(shè)LED的應(yīng)用場景被宣傳到神乎其技，但從目前柔性O(shè)LED屏幕在手機(jī)上的應(yīng)用看，手機(jī)柔性O(shè)LED的應(yīng)用還需要再“飛”一會(huì)。
05
5G SoC會(huì)在明年降低價(jià)格，提升性能
2019年9月發(fā)布的麒麟990 5G是世界上第一款集成商用5G基帶的SoC。5G基帶集成進(jìn)SoC意味著手機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)不需要考慮外掛基帶擠占其他內(nèi)部構(gòu)造預(yù)留空間的問題，同時(shí)SoC集成5G基帶也可以使手機(jī)的功耗更低。
隨后發(fā)布的5G商用芯片天璣1000采用的也是“將5G基帶集成SoC”。而一直以集成基帶進(jìn)SoC見長的高通一反常態(tài)，旗艦SoC驍龍865并沒有將5G基帶集成進(jìn)去，反而將5G基帶高通X55設(shè)計(jì)成外掛模式。
在這三款SoC的對比中不難發(fā)現(xiàn)，三款基帶最大的區(qū)別是“能不能支持5G毫米波”，因此可以得出結(jié)論：目前的量產(chǎn)5G SoC，集成度、5G毫米波的支持和功耗控制三者只能選其二，5G毫米波基帶體積控制難度較大。5G毫米波基帶的集成，還需要等待后續(xù)更為先進(jìn)的技術(shù)對5G SoC做進(jìn)一步的提升。
對于市場的不同反應(yīng)造成了三者之間做出了不同的選擇：海思和聯(lián)發(fā)科選擇了集成度和功耗，高通則是選擇了對5G毫米波和集成度的支持，而日后的發(fā)展則必然要走向“集成度”、“5G毫米波的支持”、“功耗”三者大統(tǒng)一。
在大環(huán)境驅(qū)使下，5G SoC的競爭會(huì)在明年趨向白熱化，目前市面上的5G SoC市場已經(jīng)出現(xiàn)四強(qiáng)爭霸的局面，SoC廠商為了保證利潤、提升市場占有率，5G SoC在產(chǎn)能提升大同時(shí)，單片價(jià)格也會(huì)控制在較為合理的范圍內(nèi)。同時(shí)，隨著5G產(chǎn)業(yè)鏈的完善成熟，5G手機(jī)體積和重量都可以控制在合理范圍內(nèi)。
06
有線充電功率高達(dá)65W，但隨時(shí)會(huì)被無線充電干掉
眾所周知，鋰電池技術(shù)停滯不前，被譽(yù)為下一代電池技術(shù)的救世主“石墨烯”，在電池的應(yīng)用從效果和價(jià)格均不理想，新電池技術(shù)普及之前，鋰電池快充技術(shù)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。
2019年商用的手機(jī)充電技術(shù)最高可以達(dá)到65W，實(shí)現(xiàn)65W快充技術(shù)的大規(guī)模商用前提是：氮化鎵（GaN）新材料充電器、串聯(lián)雙電池和芯片對于各充電階段調(diào)控和安全監(jiān)控。
采用氮化鎵材料的電源適配器體積
以65W充電功率為例，手機(jī)快充的發(fā)展趨勢為：1、以氮化鎵為首的第三代半導(dǎo)體材料充電器會(huì)成為日后手機(jī)廠商的出廠標(biāo)配。2、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)成為鋰電池的挖掘方向。3、獨(dú)立的充電控制芯片越來越主流。
第三代半導(dǎo)體材料中，氮化鎵是最早進(jìn)入人們視野的，量產(chǎn)的氮化鎵充電器確實(shí)在一定程度上改變了人們對于手機(jī)充電時(shí)長的認(rèn)識(shí)，如若發(fā)揮氮化鎵充電器的最強(qiáng)效果，需要充電協(xié)議與充電芯片的組合配置。
OPPO工程機(jī)，無按鍵與接口，支持30W無線快充
更高功率的有線充電技術(shù)是未來的發(fā)展方向，但有線充電技術(shù)隨時(shí)會(huì)被取代，手機(jī)廠商展示的工程機(jī)來看，手機(jī)日后的形態(tài)是消滅一切按鍵和接口（包括充電接口），而現(xiàn)在無線充電的功率已經(jīng)可以達(dá)到30W，因此無線充電會(huì)越來越普遍，越來越被大眾接受，無線充電的功率也會(huì)越來越高，除非有線充電技術(shù)進(jìn)化速度比無線充電進(jìn)化速度更快。
07
一億像素不是手機(jī)影像的終點(diǎn)
像素越高，能夠捕捉到的細(xì)節(jié)越多，更多的像素?cái)?shù)能帶來更廣闊的剪裁空間，讓后期處理更為游刃有余；單鏡頭變焦相較于多顆不同焦段鏡頭組合的方式，可以帶來更順暢不割裂的變焦體驗(yàn)，單顆CMOS為手機(jī)內(nèi)部的其他零部件預(yù)留更多空間。
攝影圈常說“底大一級壓死人”，盡管手機(jī)傳感器的面積一再提升，但限制于體積，手機(jī)傳感器的面積也很難超越單反，因而在手機(jī)上如果要再次提升手機(jī)的拍攝水平，那么就需要結(jié)合手機(jī)的ISP、NPU等硬件優(yōu)勢，配合手機(jī)內(nèi)的軟件算法實(shí)現(xiàn)手機(jī)影像技術(shù)的提升。
目前量產(chǎn)一億像素的手機(jī)是小米CC9 Pro，DxOMark給出綜合121分的分?jǐn)?shù)，在小米的調(diào)教下，一億像素就已經(jīng)展現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力，而后續(xù)搭載一億像素的手機(jī)首先在硬件上就已經(jīng)保證了手機(jī)的成像效果。
一億像素對于手機(jī)行業(yè)最大的影響是拓寬了手機(jī)的拍攝上限：手機(jī)廠商為了滿足一億像素更好的成像效果，采用了圖像校正效果更好的7P鏡頭、8P鏡頭；在視頻方面，業(yè)已商用的一億像素手機(jī)支持4K/30p視頻拍攝，在后續(xù)對一億像素的優(yōu)化下，支持6K/30p的錄制對于高速發(fā)展的ARM SoC來說也不是難事。
與單反等擁有“一億像素”的專業(yè)拍攝設(shè)備對比中我們可以發(fā)現(xiàn)，手機(jī)高像素與單反的高像素發(fā)展方向走上截然不同的方向：手機(jī)因?yàn)檩^高的集成度沒有辦法主動(dòng)更換鏡頭，因而手機(jī)調(diào)用ARM SoC中更為強(qiáng)大的ISP+NPU+軟件配合實(shí)現(xiàn)一億像素的還原，而單反相機(jī)通過強(qiáng)有力的硬件，在軟件算法的優(yōu)化重視程度沒有手機(jī)拍攝高。
從商用一億像素手機(jī)越來越多的后置攝像頭我們能看出，手機(jī)拍照在實(shí)現(xiàn)“常規(guī)+廣角+變焦+微距”后會(huì)落地更為復(fù)雜的功能，日后手機(jī)后置攝像頭越來越多、傳感器尺寸越來越大的同時(shí)，手機(jī)SoC中的ISP、NPU與軟件算法將發(fā)揮越來越重要的作用。
08
手機(jī)發(fā)展出現(xiàn)功能細(xì)分化趨勢
總結(jié)2019年應(yīng)用在手機(jī)上的技術(shù)來看，手機(jī)性能已不再是制約手機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵，智能手機(jī)在新技術(shù)的加持下，已開始向“拍照手機(jī)”“電競手機(jī)”“視頻手機(jī)”等方向細(xì)化。其中與產(chǎn)業(yè)鏈緊密相關(guān)的技術(shù)，諸如高刷新率屏幕、高功率充電器、一億像素在明年產(chǎn)能爬坡和成本下調(diào)后能夠得到迅速普及。
近些年廠商在推進(jìn)“能夠有效提升消費(fèi)者體驗(yàn)的技術(shù)”上是不遺余力，一加已經(jīng)宣布今后一加全系出廠全部采用高刷新率屏幕，而OPPO、紅米的手機(jī)在高刷新率屏幕上也有跟進(jìn)；近期有報(bào)告稱，三星量產(chǎn)的一億像素CMOS將被三星S11搭載使用；隨著電荷泵產(chǎn)業(yè)的完善與發(fā)展，高充電功率會(huì)越來越有話語權(quán)。
而在2020年，會(huì)有哪些新技術(shù)被使用呢？屏下攝像頭在今年曝光頗多，明年很有可能成功商用；而隨著芯片納米制程的發(fā)展，集成5G毫米波的SoC也會(huì)在2020年與我們見面。同時(shí)，在硬件上激進(jìn)的廠商會(huì)在屏幕顯示方面追求更為顯示效果優(yōu)質(zhì)的Mini-OLED；最值得關(guān)注的是，手機(jī)AI算力已經(jīng)足夠滿足人工智能所需，手機(jī)人工智能在2020年長足發(fā)展已是必然。
從2019年手機(jī)上的創(chuàng)新技術(shù)來看，國產(chǎn)手機(jī)廠商已經(jīng)占領(lǐng)了行業(yè)創(chuàng)新的高地，海外智能手機(jī)品牌在創(chuàng)新上已有疲態(tài)，現(xiàn)在說國產(chǎn)手機(jī)在創(chuàng)新領(lǐng)域完全壓倒海外品牌為時(shí)尚早，但2020年手機(jī)行業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域的“地震”已是在所難免。
